Concorso nazionale per le tre migliori tesi di laurea sulle “malattie rare”
Gli abstracts dei vincitori della IX Edizione
Primo premio (2000,00 Euro):
dott.ssa Rossella Alberta Piras (The Open University, United Kingdom, in collaborazione con l’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri) con la tesi di dottorato: “Anomalie genetiche e acquisite nella glomerulopatia a depositi di C3 e nelle forme primarie di MPGN mediate da immuno-complessi”.
La glomerulonefrite membranoproliferativa (MPGN) è una malattia rara che colpisce soprattutto i bambini e i giovani adulti. Si manifesta con ematuria, proteinuria e progressiva perdita della funzionalità renale richiedendo la dialisi e molto spesso il trapianto. Non esiste una terapia specifica. La diagnosi di MPGN richiede la biopsia renale. La causa della malattia è un’anomala attivazione del sistema del complemento, una parte del sistema immunitario che attraverso un’attivazione a cascata è cruciale nella difesa dalle infezioni. Esistono tre vie di attivazione del complemento: la via classica e la via delle lectine, innescate da patogeni, e la via alternativa, sempre attiva a basso grado che si amplifica in corso d’infezioni. In base alla composizione dei depositi osservati alla biopsia renale l'attuale classificazione della MPGN distingue le forme con coinvolgimento della via classica del complemento (MPGN mediate da immuno- complessi, IC-MPGN) da quelle mediate da un'attivazione della via alternativa (Glomerulopatia a depositi di C3, C3G), ulteriormente classificate in Malattia a Depositi Densi (DDD) e C3 Glomerulonefrite (C3GN). I dati ottenuti dalle analisi genetiche e biochimiche di 199 pazienti (96= IC-MPGN; n=103 C3G), reclutati attraverso il Registro Italiano della MPGN, sono stati correlati con i parametri clinici e istologici. I risultati hanno dimostrato un'attivazione della via alternativa del complemento sia nella C3G che nella IC-MPGN.Per classificare i pazienti con IC-MPGN e C3G in base alla patogenesi, è stato elaborato un algoritmo a tre livelli basato sui dati istologici, genetici e biochimici. Questo approccio ha consentito di identificare 4 gruppi omogenei di pazienti, con specifici profili di attivazione del complemento, alterazioni istologiche e quadri clinici.Lo studio del "Copy Number Variations" (Variazione del Numero di Copie, CNV) nella regione genomica del CFH-CFHR, ha evidenziato, per la prima volta, la presenza di nuovi riarrangiamenti genomici che coinvolgono il gene del CFHR4, sia nella IC-MPGN che nella C3G. In conclusione, il presente studio ha permesso di chiarire i meccanismi patogenetici che sono alla base di queste complesse malattie glomerulari e che possono contribuire all'identificazione di nuovi target molecolari per le terapie di inibizione del complemento.
Secondo premio (1000,00 Euro):
dott.ssa Kordelia Barbullushi (Università degli Studi di Milano) con la tesi: “RNA interference combinata alla terapia genica per la cura della Charcot-Marie-Tooth 2A (CMT2A): studio dell'efficacia in modelli in vitro ed in vivo specifici per la malattia".
La malattia di Charcot-Marie-Tooth tipo 2A (CMT2A) è una neuropatia ereditaria caratterizzata da danno assonale dei motoneuroni e dei neuroni sensitivi. Le principali manifestazioni della CMT2A sono l’ipostenia e il deficit sensitivo, entrambi ad evoluzione progressiva, nel contesto di una malattia clinicamente molto eterogenea. La CMT2A è causata da mutazioni missenso nel gene Mitofusina 2 (MFN2) trasmesse con modalità autosomica dominante. MFN2codifica per l’omonima proteina, una GTPasi espressa a livello della membrana mitocondriale esterna e principalmente coinvolta nella regolazione del network mitocondriale. Vari studi dimostrano che le mutazioni di MFN2possono indurre la malattia attraverso un meccanismo dominante negativo, in cui l’espressione dell’allele wild-type viene negativamente regolata dalla proteina mutata. Attualmente non esiste alcuna terapia efficace per la CMT2A. In questa tesi, abbiamo studiato una nuova tipologia di intervento ricorrendo alla combinazione tra RNA interference (RNAi), ossia un sistema molecolare attraverso cui ottenere il silenziamento dell’allele mutato, e la sostituzione genica attraverso una copia mutagenizzata di MFN2. Dopo aver generato i costrutti terapeutici, abbiamo validato la nostra terapia nei fibroblasti e nelle cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), già presenti nel nostro laboratorio e derivate da un paziente CMT2A. Per poter studiare l’efficacia della terapia, è stato necessario sviluppare un modello cellulare ottimale: pertanto, abbiamo generato quattro linee di motoneuroni differenziando le iPSC del paziente CMT2A, le iPSC CMT2A trattate solo tramite silenziamento, le iPSC CMT2A trattate con terapia combinata e le iPSC di un soggetto sano. In seguito, abbiamo esaminato in tutte le linee di motoneuroni i tre markers di patologia precedentemente descritti in letteratura, ossia: la quantità di mitocondri e la correlazione con il processo di mitofagia, l’alterazione del trasporto mitocondriale lungo gli assoni e la suscettibilità all’apoptosi. Infine, abbiamo studiato la nostra terapia in vivoutilizzando il MitoCharc 1, un modello murino specifico per la malattia. Il trattamento è stato somministrato attraverso iniezioni intramuscolari e intracerebroventricolari di due virus adeno-associati tipo 9 (AAV9) utilizzati come vettori per l’RNAi e per il transgene MFN2. Abbiamo dunque valutato la distribuzione dei nostri costrutti in vari tessuti e la loro capacità di modulare i livelli di MFN2. Complessivamente abbiamo ottenuto in vitro ed in vivo risultati promettenti che ci incoraggiano a proseguire i nostri studi pre-clinici confidando in una futura applicazione clinica della nostra strategia terapeutica.
Terzo premio (500,00 Euro):
dr. Damiano Piselli (Università di Siena) con la tesi: “Analisi dell’espressione del recettore per il Glutammato, per la Sclerostina e del P2X7 in un modello murino di Alcaptonuria"
L’Alkaptonuria (AKU) è una malattia genetica rara, caratterizzata da un’ereditarietà autosomica recessiva, che colpisce 1 soggetto ogni 500000 con picchi di 25 casi su 500000 in paesi come la Slovacchia, Repubblica Dominicana e Medio Oriente. Essa deve il nome alla caratteristica colorazione delle urine, che virano verso il nero nel momento in cui vengono esposte ad agenti ossidanti. Tale patologia è causata dalla carenza dell’enzima omogentisato 1,2-diossigenasi (HGD), dovuta ad una mutazione sul gene che codifica per l’enzima. L’HGD riveste un ruolo cruciale, in quanto responsabile della conversione dell’acido omogentisico (HGA) in acido maleilacetico (MAA) all’interno dei processi metabolici della tirosina. In condizioni patologiche, l’accumulo di HGA provoca autossidazione ad acido 1,4-benzochinone-acetico (BQA), con conseguente deposito di polimeri nei tessuti connettivi. A livello fisiopatologico, l’Alkaptonuria comporta quindi severi danni articolari, che possono portare a osteoartrosi. Comunemente, i soggetti interessati presentano sintomi come calcoli renali e prostatici, strappi muscolari e problemi cardiovascolari. Generalmente, i dolori associati alla patologia compaiono intorno al sopraggiungere dei vent’anni di vita del paziente, per poi rendere necessario, nella maggior parte dei casi, l’innesto di protesi articolari prima del raggiungimento dei 50 anni. Lo scopo della tesi è l’analisi dell’espressione di alcuni recettori (il recettore per il glutammato, il recettore P2X7 ed il recettore per la sclerostina) in un modello murino di Alkaptonuria, mediante l’uso di tecniche immunoistochimiche perfezionate ad hoc. Si è tentato così di far luce sul ruolo dei suddetti recettori in tutti gli stadi di avanzamento della malattia, in modo da proporre nuovi target terapeutici volti a trattare infiammazione e dolore correlati all’AKU. Una eventuale alterazione degli stessi ci permette di ipotizzare l’implicazione degli stessi nella patologia. al fine di valutarne una eventuale correlazione con una eventuale alterazione nella popolazione recettoriale può inficiare una correlazione col la patologia stessa. Alla luce della ricerca effettuata, i tre recettori risultano tutti overespressi, anche se in differenti zone anatomiche. In studi precedenti, il recettore per il glutammato (GluR) è stato riconosciuto implicato nella trasduzione del segnale nocicettivo e infiammatorio, contribuendo alla patogenesi dell’osteoartrite (OA). Similmente a quanto osservato nell’OA, è stata riscontrata una maggiore densità di GluR nel modello AKU, evidenziando processi simili in entrambe le malattie. Come suggerito da studi precedenti sull’inibizione del glutammato in un modello di OA, si è dedotto che l’inibizione di questo recettore può rappresentare una valida strategia terapeutica per ridurre dolore e infiammazione anche nell’AKU. L’espressione del recettore P2X7 sul modello AKU, conferma quanto riportato nel 2016 dal Prof. Hu et al. in uno studio svolto su un modello murino di OA. L’aumento del suddetto recettore a livello della superficie cartilaginea sembra essere dovuto ad un meccanismo mediato dall’aumentata concentrazione di ATP nel fluido sinoviale, esattamente come accade nell’OA, supportando l’ipotesi di un coinvolgimento di uno stimolo infiammatorio nell’AKU. Anche in questo caso l’uso di antagonisti per questo recettore appare una interessante strategia terapeutica per trattare l’infiammazione. La sclerostina è nota per il suo ruolo nella regolazione della densità ossea, mediato dal gene SOST, ma i suoi effetti sulla cartilagine sono ancora ignoti. In questo studio il suo recettore risulta visibilmente concentrato nella cartilagine in prossimità delle ossa, ma il suo ruolo nella patogenesi di malattie articolari risulta a tuttora da indagare. Sarà necessario approfondire questo aspetto per comprendere l’eventuale possibilità di prenderlo in considerazione come target terapeutico, sia nell’OA che nell’AKU.
